Power Loop, Mattyflip, Barrel Roll. Tönt kompliziert – ist es auch! Es sind die Namen verschiedener Flugmanöver, die mit einer Drohne ausgesprochen schwierig sind. Bis anhin waren nur wenige in der Lage, solche Kunststücke per Fernsteuerung zu vollbringen. Dank einer Methode der Universität Zürich braucht es nun aber nur noch etwas Talent am Computer: Ein Programm lässt die Drohnen präziser und agiler fliegen als je zuvor.

Je schneller desto besser? Falsch! Dieser Roboter streift in aller Gemächlichkeit durchs Blätterdach. Seine Erfinder konstruierten ihn nach dem Vorbild von Faultieren und nennen ihn liebevoll «Sloth-Bot». Die Aufgabe des Roboters ist es, möglichst viele Daten über seine Umwelt zu sammeln. Im botanischen Garten von Atlanta hilft er bei der Überwachung des Ökosystems.

Unsere Sonne hat mal aktivere und mal weniger aktive Phasen. Diese wechseln sich in einem Elfjahreszyklus ab. Aktuell befindet sich unsere Sonne in einer Ruhephase. Einen beeindruckenden Sturm konnte ein Hobbyastronom jetzt dennoch mit seinem Teleskop beobachten. Auf den Aufnahmen kannst du beobachten, wie heisses Plasma, also hochenergetische Teilchen, von der Oberfläche aufsteigt und wieder herabfällt.

Am 2. August um 14:48 Uhr Ortszeit landete das Raumfahrzeug Crew Dragon mit einem «Splashdown» im Golf von Mexiko. Ein historischer Moment, denn er markiert den Erfolg des ersten bemannten Raumflugs durch ein Privatunternehmen. Elon Musks Firma SpaceX brachte die beiden Nasa-Astronauten Bob Behnken und Douglas Hurley vor 63 Tagen zur Internationalen Raumstation ISS – und nun zurück auf die Erde. Das Unternehmen plant bereits weitere Raumflüge, der nächste soll bereits im September starten und sechs Monate dauern.

Diego ist eine Galapagos-Riesenschildkröte und ein Held. Vor rund 50 Jahren brachten ihn Tierschützer von der Insel nach Kalifornien in einen Zoo, wo er im Rahmen eines Zuchtprogramms unzählige Weibchen befruchtete. Seine Kinder machen mindestens 40 Prozent der 2000 heute noch lebenden Riesenschildkröten aus. Er hat einen grossen Teil dazu beigetragen, dass seine Spezies nicht ausgestorben ist. Nun hat er sich seinen Ruhestand verdient: Per Boot, per Auto und auf dem Rücken von Menschen legte er die Reise in seine Heimat zurück. Dort kann er hoffentlich noch viele Jahre lang friedlich Blätter vertilgen.

Er soll herausfinden, ob es je Leben auf dem Mars gab: Der Mars-Rover «Perseverance». Am 18. Februar 2021 soll er auf dem roten Planeten landen. Er trägt 19 Kameras, zwei Mikrophone und eine Mars-Drohne. Der Rover wird unter anderem Gesteinsproben und die Atmosphäre auf dem Mars untersuchen. Der Rover ist am 30. Juli gestartet.

Wenn Tausendfüssler laufen, wirkt es, als würden Wellen durch ihre Beine wogen. Diese Bewegungen heissen metachronale Wellen. Forschende der ETH Zürich haben es nun geschafft, diese in einem künstlichen Tausendfüssler zu erzeugen. Er besteht aus zwei unterschiedlichen Kunststoffen: Die Beinchen aus Kunstharz enthalten metallische Partikel, die glatte Oberseite besteht aus einem flexiblen Polymer. Angetrieben durch ein Magnetfeld, bewegen sich diese. Der künstliche Tausendfüssler kann so Lasten transportieren.

Das Wasser im Meer vor Spitzbergen ist eiskalt. Dennoch beherbergt es viele Lebewesen – unter anderem auch einige Seeigelarten. Forschende haben nun ein besonderes Exemplar gesichtet: einen halbtoten Stachelhäuter, dem etwa ein Drittel des Stachelpanzers und mit ihm wichtige Organe fehlten. Die Forschenden konnte aufzeichnen, wie sich der wackere Seeigel trotzdem mehr als 43 Stunden weiterbewegte und dabei sogar dem Angriff eines Krebses auswich. Sie vermuten, dass Seeigel über beeindruckende Regenerationsfähigkeiten verfügen. Ob der Seeigel nach den Aufnahmen überlebt hat, ist nicht klar.

Diese grossen Tümmler leben beschränkt auf ein spezifisches Ökosystem: In einem Ästuar nämlich, also dort, wo Süsswasserströme ins Meer münden. So dachten Biologen jedenfalls bisher, weil sie die Delfine nur tagsüber beobachtet hatten. Neue Daten, die Forschende durch Satelliten gewonnen haben, zeigen jedoch: Nachts gehen die Tümmler weit in den Ozean hinaus und die Flüsse aufwärts. Diese Gewohnheit der Tiere muss berücksichtigt werden bei der Planung von neuen Studien und Tierschutzmassnahmen.

Kakerlaken sind unliebsame Gäste. Dass sie ziemlich schnell, wendig und schwer zu töten sind, macht die Schaben zu fiesem Ungeziefer. Für Forschende aus Boston und Boulder allerdings waren sie genau deshalb das Vorbild für ihren neusten Mini-Roboter. Der gerade einmal 2.25 Zentimeter grosse und 0.3 Gramm schwere HAMR-Jr ist den Krabbeltieren in einigen Eigenschaften ziemlich ähnlich. Er rennt bis zu 30 Zentimeter pro Sekunde schnell, kann springen und etwa das zehnfache des eigenen Gewichts als Balast tragen. Das macht ihn in vielen Bereichen einsetzbar, sowohl bei Rettungsmissionen nach Erdbeben als auch beim Warten von Industrieanlagen, die zu gefährlich für Menschen sind. Besonders ist auch seine Herstellung: Die Bestandteile des kleinen Roboters werden in eine flache Platte geätzt und anschliessend in die dreidimensionale Form gedrückt. Einfacher geht Roboterbauen kaum.

Asteroiden sind grosse, kalte Gesteinsbrocken, die durchs All rasen. Das trifft auch auf den Asteroiden «1998 OR2» zu, der am 29. April der Erde so nah kam, wie keiner vor ihm – jedenfalls seit wird das messen können. Mit nur noch etwa sechs Millionen Kilometern Abstand zur Erde war er allerdings noch immer mehr als sechzehnmal so weit entfernt, wie unser Mond und damit vollkommen unbedenklich. Das Besondere aber war, dass etwa zwei Wochen zuvor ein sehr genaues Bild von dem Weltraumstein mit einem Durchmesser von mindestens 1,5 Kilometern gemacht werden konnte. Die Forschenden des Arecibo-Observatoriums in Puerto Rico, machten sich in einem Twitter-Post (https://twitter.com/AreciboRadar/status/1251638650682650630) einen Spass daraus, denn auf dem Bild des Radioteleskops sieht es fast so aus, als würde der Asteroid genauso eine Maske tragen, wie all die Mitarbeiter des Observatoriums.

Die monogamen Seepferdchen führen teils lebenslange Beziehungen, die immer wieder durch gegenseitiges Grüssen aufrechterhalten werden. Diese Gesten der Verbundenheit brauchen sie auch, um ihre Reproduktionszyklen zu synchronisieren. Denn: Wenn das Weibchen ihre Eier in den Brutbeutel des Männchens ablegt, muss dieses bereit sein, sie zu befruchten. Dann trägt das Männchen die Eier in seinem Beutel aus. Forschende der Uni Zürich haben herausgefunden, dass für die Versorgung verschiedene Gene verantwortlich sind, die auch in Säugetieren dafür sorgen, dass die Embryos mit Nährstoffen, Sauerstoff und Schutz ausgestattet werden. Nach etwa 14 Tagen presst der Papa mehr als 2000 Babys durch Kontraktionen aus dem Beutel. Die Welt ist allerdings gefährlich für die kleinen Seepferdchen: Nur ein halbes Prozent von ihnen wird überleben.

Die Mosaic-Expedition ist eine der grössten Forschungsexpeditionen aller Zeiten. Das Forschungsschiff Polarstern driftet seit September 2019 für gut ein Jahr in arktischen Gewässern – oder besser gesagt in gefrorenem Eis. 300 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus 20 Ländern betreiben darauf nacheinander Forschung. Bis zu drei Monate verbringen sie auf dem Schiff, in ewiger Dunkelheit, kompletter Isolation und bei bis zu minus 55 Grad Celsius. Das alles für die Forschung: In der Arktis führen sie umfassende Messungen durch, um moderne und noch akkuratere Klimamodelle erstellen zu können.

Dass Hummeln für die Bestäubung unserer Pflanzen wichtig sind, ist bekannt. Aber was machen die kleinen Gärtner, wenn sie nicht genug Blüten und damit Pollen finden? Sie fangen an zu beissen. Eine Forschungsgruppe der ETH Zürich hat festgestellt, dass Hummeln, die vergeblich nach Pollen suchen, beginnen, mit ihren Mundwerkzeugen kleine Löcher in die Blätter von blütenlosen Pflanzen zu stechen. Die Forscher nennen das Hummelverbiss. Dieser hat einen erstaunlichen Effekt: Die Pflanzen blühen schneller und häufiger. Tomaten blühten im Versuch bis zu 30 Tage früher als Pflanzen ohne Hummelintervention. Damit könnten die Hummeln in der Lage sein, die Anomalien im Blühverhalten von Pflanzen, die durch den Klimawandel hervorgerufen werden, zumindest teilweise auszugleichen.

Obwohl Schwarzspitzenhaie weit oben in der Nahrungskette stehen, müssen auch sie sich vor Fressfeinden in Acht nehmen. Denn sie stehen auf dem Speiseplan der grösseren Hammerhaie. Um ihnen zu entkommen, flüchten sie sich in seichte Gewässer. Hammerhaie können dort nämlich sehr schlecht manövrieren: Die erste Rückenflosse der Hammerhaie verleiht ihnen Auftrieb, wenn sie seitlich schwimmen. Durchbricht die Flosse aber die Wasseroberfläche, können sie kaum noch jagen. Genau diese Situation zeigen die Drohnenaufnahmen eines Filmemachers an den Stränden von Florida.

Das ist eine besonders fürsorgliche Spinnenmutter: Die Springspinne mit dem wissenschaftlichen Namen Toxeus magnus versorgt ihre Babys mit Muttermilch. Dank ihr wachsen sie innert Kürze auf das dreifache ihrer ursprünglichen Grösse. Kein Wunder: Die Spinnenmilch enthält ungefähr viermal so viel Proteine wie Kuhmilch. Während den ersten 40 Tagen ist die Milch ein fester Bestandteil der Ernährung ihrer Kinder, danach sind sie geschlechtsreif und gehen selbstständig auf Nahrungssuche. Nur wenige wirbellose Tiere säugen ihren Nachwuchs. Das Säugen entwickelt sich evolutionär gesehen nur in Extremsituationen, denn wenn die Überlebenschance für den Nachwuchs gering ist, zahlt es sich für die Mutter aus, die Milch herzustellen – auch wenn sie das viel Energie kostet.

Sonderbare Strukturen, die grosse Ähnlichkeit mit Lavaflüssen auf Hawaii haben, zieren die Oberfläche des Mars. Handelt es sich dabei tatsächlich um Lava oder doch eher um Schlamm? Um das herauszufinden, nutzten Wissenschaftler eine Mars-Vakuum-Kammer, wo sie die Bedingungen auf dem Mars nachahmten. Bei Temperaturen von -20 Grad Celsius und einem geringen Luftdruck von 7 Millibar simulierten sie den Schlammfluss auf dem Mars. Zum Vergleich: Auf Meereshöhe beträgt der irdische Luftdruck 1013 Millibar. Durch die unterschiedlichen Umweltbedingungen fliesst Schlamm auf dem Mars ganz anders: Während er sich auf der Erde frei ausbreitet, entstehen auf dem Mars aussergewöhnliche Formen, die eben aussehen, wie irdische Lavaströme. Diesen Prozess nennen die Forschenden deshalb auch Schlammvulkanismus. Sie kamen so zum Schluss, dass es auf dem Mars riesige Schlammflüsse geben muss.

Wie Geister der Meere gleiten diese Delfine durchs Wasser. Dass sie dabei bläulich leuchten, haben sie winzigen Einzellern zu verdanken, den sogenannten Dinoflagellaten. Diese Algen vermehren sich stark, wenn es viele Nährstoffe im Wasser hat – es kommt zu einer Algenblüte. Und sie haben eine spezielle Fähigkeit: Sie können Licht erzeugen. Wenn die Delfine in Kontakt kommen mit den abertausenden Einzellern, wird die Biolumineszenz ausgelöst und sorgt für mystisch-schöne Anblicke: Die Algen erglühen auf der Haut der Delfine.

Jedes Jahr um diese Zeit wandern die Elche in den Norden Schwedens. Das saftige Gras lockt sie, das unter den schmelzenden Schneedecken am Fuss der Berge hervorkommt. Auf dem Weg dahin lassen sie sich auch vom Fluss Ångermanälven nicht aufhalten. Tatsächlich sind Elche sogar gute Schwimmer: Sie können mehrere Kilometer im Wasser zurücklegen und für über eine halbe Minute auch mal komplett untertauchen. In diesem meditativen Video, das 2017 eine Privatperson aufgenommen hat, können wir sie dabei beobachten.

Seit Ende letzten Jahres ist Cimon-2 Besatzungsmitglied der Internationalen Raumstation. Der frei fliegende Roboter mit Sprachsteuerung soll den Astronauten assistieren. Hier sehen wir Luca Parmitano, einen Astronauten der Europäischen Raumfahrtbehörde, wie er dem Roboter Anweisungen gibt. Auf Befehl hin kann Cimon-2 einen spezifischen Punkt anfliegen, Informationen abrufen und sogar Lieder wiedergeben.

Am 24. April feiert das berühmte Hubble-Teleskop seinen dreissigsten Geburtstag. In diesen Jahren prägte es massgeblich, wie wir das Weltall sehen. Designt haben es die Raumfahrtbehörden der USA und Europa, um das Universum im sichtbaren, ultravioletten und infraroten Wellenlängenbereich zu erforschen. Bis heute hat das Teleskop mehr als 40 000 kosmische Objekte untersucht und für Anblicke gesorgt, die von der Erde aus nicht möglich sind. Es hat Daten gesammelt, welche die Grundlage von mehr als 17 000 Studien sind, die von der Entstehung der Planeten über Schwarze Löcher bis zur Geburt eines Sterns alles abdecken.

Vor mindestens 44 000 Jahren bemalten Menschen die Wände dieser Sandsteinhöhle mit Jagdszenen. Es ist bis jetzt die älteste bekannte Wandmalerei, gefunden von australischen Archäologen in Indonesien. Dabei handelt es sich um figurative Kunst, ist also eine Abbildung von realen Dingen. Menschen und Tiere – und eine Mischung aus beidem – zeigen diese Bilder, die bezeugen, dass die Menschheit schon früh begann, Geschichten zu überliefern.

Das städtische Korallenriff vor der Küste Miamis dient Wissenschaftlern als Forschungsstätte. Sie haben hier eine Kamera aufgestellt, die einen Live-Stream überträgt und messen regelmässig die Wasserparameter. Beides erlaubt ihnen, den Zustand des Korallengartens im Auge zu behalten. So wollen sie herausfinden, wie die steigenden Wassertemperaturen und die zunehmende Versauerung der Ozeane als Folgen der erhöhten CO2-Emissionen dieses empfindliche Ökosystem beeinflussen.

Immer häufiger begegnen die Menschen in Brasilien dem gefährlichen gelben Skorpion Tityus Serrulatus. Biologen schlagen ein neues Gegenmittel vor: Die in Brasilien lebende Kröte Rhinella Icteria ist ein natürlicher Jäger der Skorpione und überlebt bis zu zehn Giftstiche. Die Kröte könnte die Skorpionpopulation auf natürlichem Weg in Schach halten.

Das empörte Piepsen des aufgeblasenen des fünf Zentimeter kleinen Regenwüstenfroschs tönt eher amüsant als bedrohlich. Doch er hat allen Grund zur Wut: Der Kurzkopffrosch mit dem wissenschaftlichen Namen Breviceps macrops ist laut Weltnaturschutzunion auf der roten Liste der gefährdeten Arten. Sein Habitat ist die Sandwüste entlang der Westküste des südlichen Afrikas. Dort ist er auf regelmässige Nebelschwaden angewiesen, um seinen Wasserbedarf zu decken.

Kanadische Forschende haben ein Fischfossil entdeckt, das alle Knochen aufweist, die einen Arm mitsamt Hand ausmachen. Die Evolution von Händen und Füssen ist eines der wichtigsten Ereignisse in der Geschichte des Lebens. Damit wurde es den Wirbeltieren nämlich möglich, an Land zu gelangen. Ohne diesen Fisch wären wir also nicht hier.

Eine Eisschicht an der Hausfassade ist für die Einwohner von Hamburg am Eriesee in New York nichts Ungewöhnliches. Eine meterdicke Hülle, die ihr Heim momentan vollständig überzieht, haben hingegen selbst sie noch nicht erlebt. Heftige Winde, die 48 Stunden lang anhielten, trieben das Seewasser gegen das Ufer. Wo es auf Land und Häuser traf, gefror es durch die tiefen Temperaturen augenblicklich. Normalerweise ist die Oberfläche des Sees selbst eisbedeckt, so wird das Aufpeitschen des Wassers verhindert. Nicht so jedoch diesen Winter: Der östliche Bereich des Sees ist grösstenteils frei von Eis, was die surreale Eislandschaft an Land nun möglich machte.

Die Diagnose eines Hirntumors ist für alle, die sie erhalten, ein Schock. Bei Dagmar Turner, 53 Jahre alt und leidenschaftliche Violinistin eines Symphonie-Orchesters, kam zu den bestehenden Sorgen noch die Angst dazu, nie mehr musizieren zu können. Das Ärzteteam im King’s College Hospital in London führte deshalb eine besondere Operation durch: Während ihr Schädel geöffnet war, weckten die Ärzte Dagmar aus der Narkose und liessen sie Violine spielen. So konnten sie sicherstellen, dass sie bei der millimetergenauen Operation jene Gehirnareale nicht beschädigen, die für die Feinmotorik essentiell sind.

Der antarktische Sommer bricht dieses Jahr Rekorde: Es ist das erste Mal, dass Forschende dort über 20 Grad gemessen haben. Die immer höheren Temperaturen verändern die Landschaft. Diese Satellitenaufnahmen zeigen, wie vom Pine Island Gletscher im letzten Jahr nach und nach Eisberge abgebrochen sind. Dabei lösten sich Eismassen, die so gross sind wie der Kanton Appenzell Innerrhoden.

Robben klatschen mit ihren Vorderflossen. Jetzt ist klar: Sie tun das nicht nur in Zoos. Kürzlich konnte Ben Burville von der Newcastle University auf Video festhalten, was er seit 17 Jahren vermutete: Nordatlantische Kegelrobben klatschen auch in freier Wildbahn und erzeugen damit ein erstaunlich lautes Geräusch. Bisher dachte man, dass die Tiere das Geräusch mit ihrer Stimme produzieren. Wie die australische Monash University in einer Mitteilung sagt, nützt diese Erkenntnis, um die Tiere besser zu schützen.

Das ist der Garten von Carole Turek, die in Los Angeles wohnt und seit 8 Jahren Kolibris mit Zuckersirup füttert. In Kalifornien lassen sich die Vögel, die sich eigentlich von Pflanzennektar ernähren, am besten von Februar bis anfangs September beobachten. Die Art kommt aber in ganz Nord- und Südamerika vor.

Das ist kein Seeigel, der sich aussergewöhnlich beweglich zeigt, sondern ein Schwarm von gestreiften Korallenwelsen oder Plotosus Lineatus. Dieser «rollt» in faszinierenden Formationen über den Meeresboden, wobei die untersten Tiere den Meeresboden abgrasen und immer wieder von den hinteren Tieren überholt werden. Die schuppenlosen Fische sind auch sonst bemerkenswert: Es handelt sich um eine der wenigen Welsarten, die im Meer leben.

Mit dem Da-Vinci-Operationssystem können Chirurgen Operation in den kleinsten Dimensionen durchführen – oder aber Papierflugzeuge falten, die kleiner sind als eine Münze.

Diese Meeresschildkröten sind zusammengekommen, um möglichst viele Babys zu zeugen. Zu Tausenden paaren sie sich im Wasser und vergraben dann die Eier im Sand.

Obwohl Löwen eigentlich Fleischliebhaber sind, kann es vorkommen, dass sie sich auch mal Fisch gönnen. So wie Löwin Jeevana im Zoo Zürich.

Ein MIT-Forscher hat eine Pflanze mit einem fahrbaren Untersatz verknüpft. Nun kann sie selbst zu einer Lichtquelle fahren.

Das ist die Raupe eines Schneckenspinners, ein Falter mit dem lateinischen Namen Olona Limacodidae. Doch trotz Gummibär-Look solltest du nicht reinbeissen.

Wie Unterwasser-Glühwürmchen schwirren diese Fische durcheinander. Mit ihren Leuchtorganen kommunizieren sie und lenken den Schwarm in die gewollte Richtung.

Durch spezielle physikalische Eigenschaften ist es gar nicht mal so einfach, eine sogenannte Bologneser Träne zu zerstören. Nicht einmal mit einem Revolver.

In diesem 360-Grad-Video kannst du eine Forschungsmission in der Antarktis mitverfolgen. Die Forschenden erkundeten die Wassertierwelt der Südpolregion.

In Arizona erstreckt sich ein Riss kilometerlang durch die Landschaft. Was nach «Ice Age» aussieht, entsteht, wenn der Boden zu viel Wasser verliert.

Querschnittsgelähmte, die beide Arme und Beine nicht bewegen können, sollen mit diesem Exoskelett wieder gehen können. In Tests ist das jetzt schon möglich.

Hämmert man einen Nagel in einen Baum, so bleibt er stecken. Warum also passiert das Gleiche nicht mit den spitzen Schnäbeln von Spechten? Diese Frage konnten Forschende dank diesem Video beantworten. Sobald die Schnabelspitze auf das Holz trifft, dreht der Vogel seinen Kopf leicht zur Seite. Danach hebt er den oberen Teil des Schnabels und dreht ihn ein wenig in die andere Richtung. Das erlaubt dem Vogel seinen Schnabel leicht zurückzuziehen.

Im äussersten Südosten Russlands liegt das Land der Leoparden. Ein über 650 000 Hektar grosser Nationalpark, der einem einzigen Zweck dient: Die seltenste Wildkatze der Welt zu schützen – den Amur-Leoparden. Der Park hat bereits dazu beigetragen, die Population des Raubtiers innerhalb von sechs Jahren von nur dreissig auf etwas über hundert zu erhöhen. Dennoch ist das Tier immer noch stark durch Wilderei, Waldbrände und Abholzung bedroht.

Es war der erste kontrollierte Flug eines Luftfahrzeugs auf einem anderen Planeten: Am 19. April ist der 1,8 Kilogramm schwere Nasa-Helikopter «Ingenuity» auf dem Mars zum ersten Mal abgehoben. Er flog bis auf eine Höhe von drei Metern. Aufgezeichnet hat das – aus sicherer Entfernung – der Mars-Rover «Perseverance». Fliegen ist auf dem Mars einiges schwieriger als auf der Erde, denn seine Atmosphäre ist viel, viel dünner.

Oktopusse haben die beweglichsten Gliedmassen im Tierreich – und gleich acht davon. Forschende beobachteten zehn der Unterwasser-Akrobaten und verzeichneten 16 563 verschiedene Armbewegungen. Alle acht Arme können sich über ihre gesamte Länge biegen, verdrehen, verlängern und verkürzen. Das detaillierte Wissen über die Bewegungen der Oktopusse könnte künftig Ingenieuren beim Konstruieren von Roboterarmen helfen.

Menschgemachte Maschinen werden immer komplexer und intelligenter. Doch wenn es um den Geruchssinn geht, kommen sie nicht an die Natur heran. Deshalb verwenden die Entwickler dieser Drohne die Geruchsantenne einer echten Motte, um Gerüche wahrzunehmen. Dass der Roboter selbstständig Hindernissen ausweicht, macht den «Smellicopter» so speziell. Er ist perfekt, um beispielsweise dem Geruch zu einem Gasleck zu folgen, ohne dass dazu eine Fernsteuerung nötig wäre.

Die mRNA-Impfstoffe von Biontech/Pfizer und Moderna enthalten den Bauplan für das Spike-Protein von Sars-CoV-2. Bei einer Impfung lesen körpereigene Zellen den Bauplan ab und produzieren das Protein. Dieses wird dann an der Oberfläche der Zellen von den Immunzellen erkannt. Das Immunsystem bildet dann Antikörper gegen das Spike-Protein. Wie eine mRNA-Impfung genau funktioniert, hat die Akademie der Naturwissenschaften in hier zusammengefasst.

Vektorimpfstoffe, wie jener von Astrazeneca, der in der Schweiz noch nicht zugelassen ist, enthalten den Bauplan für das Spike-Protein von Sars-CoV-2. Dieser besteht aus DNA. Beim Vektorimpfstoff werden die DNA-Stücke in veränderte Adenoviren, die für den Menschen harmlos sind, eingepackt, damit der Bauplan in die Körperzellen gelangen kann. Wie die Impfung mit einem solchen Vektor-Impfstoff genau funktioniert, hat die Akademie der Naturwissenschaften in diesem Video zusammengefasst.

Der nachtaktive Wüstengecko Pachydactylus rangei ist einzigartig: Er fluoresziert im Dunkeln neongrün. Möglich machen das sogenannte Iridophoren in der Haut. Das sind spezielle Pigmentzellen, die Licht reflektieren können. Diese nehmen den blauen Anteil des Mondlichts auf und strahlen es als neongrünes Licht wieder ab. Forschende vermuten, dass Artgenossen in den Sanddünen der Namib-Wüste im Südwesten Afrikas so auf sich aufmerksam machen.

Es braucht eine Portion Glück, ein Flughörnchen bei einem solchen Sprung filmen zu können. Diese Aufnahme steht zur Wahl für den Publikumspreis der besten Schweizer Videos von Forschenden. Aus total 2000 Beiträgen wurden 15 Clips für die Rubrik Science Videos vorselektiert. Nun kannst du für deinen persönlichen Favoriten stimmen. Das Voting ist bis am 31. März geöffnet. (Klick)

Dieser Clip visualisiert, wie eine Fliege die Welt durch ihre Augen sieht. Das Video ist eines von 15 Werken, die für den Publikumspreis des Schweizerischen Nationalfonds zur Auswahl stehen. Alle Filme wurden von Forschenden erstellt. Vom Jahr 2017 bis 2021 wurden total 2000 Beiträge eingereicht und dann vorselektiert. Nun kannst du mitbestimmen, welches Video zum Sieger gekürt werden soll – und dabei tolle Preise gewinnen.

Der Jaguar ist ein gefürchtetes Raubtier in Zentral- und Südamerika. Und er kommt kurzzeitig gut mit Hitzewellen und Hochwassern zurecht, wie eine neue Studie zeigt. Nehmen diese Extreme mit dem Klimawandel aber zu, könnten sich die Populationen aufgrund fehlender Nahrungsquellen auf lange Sicht stark verringern. Die Bejagung und Abholzung der Wälder könnten den Rückgang zusätzlich beschleunigen.

Rasen zwei ausgebrannte Sterne, sogenannte Neutronensterne, ineinander, gibt es ein unfassbares Feuerwerk. Die dabei freigesetzte Energie leuchtet kurzzeitig 100 Millionen Mal heller als unsere Sonne. Mit dem Hubble-Teleskop entdeckten Astronomen nun aber eine noch viel gewaltigere Explosion, aus der vermutlich ein Magnetar, also ein neuer Neutronenstern, entstand.

Der 18. Februar 2021 ist in die Menschheitsgeschichte eingegangen. Es ist der Tag, an dem der Mars-Rover «Perseverance» im Jezero-Krater gelandet ist. Seither kurvt er auf dem Roten Planeten umher und sucht nach Spuren vergangenen Lebens. Der Rover, der etwa so gross ist wie ein SUV, hat seither Video- und Tonaufnahmen übermittelt – unter anderem von seiner Landung. Hier ist zu sehen, wie der Rover vom Landemodul aus auf den Boden abgeseilt wird.

Forschende der ZHAW entwickeln gemeinsam mit der Firma Osmotex eine selbstdesinfizierende Maske, die im Frühling 2021 auf den Markt kommen soll. Das Sterilisieren funktioniert auf Knopfdruck über elektrochemische Technologie. Die Maske besteht aus einem mehrlagigen Spezialstoff sowie Elektroden und einer Spannungsquelle. Eine Batterie erwirkt elektrische Spannung, die reaktive Sauerstoffmoleküle erzeugt. Diese inaktivieren Viren und Bakterien.

Am Donnerstag, 18. Februar 2021, ist der Nasa-Rover «Perseverance» auf dem Boden des Mars aufgesetzt. Der Rover wird nun auf eine fast zweijährige Fossilienjagd gehen, bei der er nach versteinerten Mikroben sucht. Würde er eine solche Versteinerung finden, wäre es der erste Beweis ausserirdischen Lebens. Fast sieben Monate hat die Reise des Rovers zum Mars gedauert.

Mithilfe eines Luftstrom-Modells berechneten Forschende der Empa das Covid-19-Ansteckungsrisiko in den Gondeln der Bergbahnen Engelberg-Trübsee-Titlis. Dabei fanden sie heraus, dass in einer grossen Kabine mit Platz für 80 Personen 42 Mal pro Stunde ein Luftaustausch stattfindet. Zum Vergleich: In einem Zugwaggon finden sieben bis 14 Luftwechsel statt, in einem durchschnittlichen Zweier-Büro sogar nur etwa ein Luftwechsel pro Stunde.

Die Grossen Pandabären Mei Xiang und Tian Tian vom Zoo in Washington D.C. sind wahre Schneesportler. Als dort am 31. Januar einige Zentimeter Schnee fielen, machten sich die beiden Bären daran zu schlitteln – und zwar auf dem Rücken. Weltweit ist die Lage der Tiere weniger lustig: Noch 1800 Exemplare gibt es laut WWF in freier Wildbahn. Zuchtprogramme sollen diese Zahl erhöhen – in Gefangenschaft pflanzen sich die Bären aber nur spärlich fort.

Mit seinen zwei Flossen sieht dieser Tintenfisch aus wie Dumbo, der fliegende Elefant aus dem gleichnamigen Zeichentrickfilm. Die Videoaufnahme gelang amerikanischen Wissenschaftler im Great Barrier Reef mit Hilfe eines Unterwasserroboters. Dumbo-Oktopusse leben in extremen Tiefen von bis zu 4000 Metern – so tief wie kein anderer bekannter Tintenfisch. Über ihre Lebensweise ist sonst bisher aber nur wenig bekannt.

Parasitäre Wespen legen ihre Eier in anderen Tieren, beispielsweise Insektenlarven, ab. Eine in Japan neu beschriebene Art taucht dafür sogar ins Wasser. Forschende konnten filmen, wie ein Weibchen unter Wasser verschwindet und eine Mottenlarve angreift. Diese Szene erinnerte die Forschenden an das fiktive Monster Godzilla, worauf sie die neue Wespenart Microgaster godzilla tauften.

Ein dünnes, selbsttragendes und gewelltes Betondach? Eine neuartige Bauweise von ETH-Forschenden und Industriepartnern macht das möglich. Statt Holz oder Kunststoff dient ein Netz aus Stahlkabeln als Schalung. Darauf wird ein Textil gespannt und der Beton von Hand aufgespritzt. Diese Technik ermöglicht ungewöhnliche Formen und spart Baumaterial. Das erste Dach dieser Art entstand auf dem Forschungsgebäude NEST der Empa und Eawag in Dübendorf.

Bisherige Drohnentypen waren entweder wendig oder konnten lange Flugstrecken zurücklegen. Eine neue Drohne kann nun beides. Für ihr Design orientierten sich die Ingenieure der EPFL an einem schnellen und wendigen Greifvogel, dem Habicht. Wie dieser besitzt die Drohne Flügel und einen Schwanz aus künstlichen Federn, die sich bewegen lassen. Die Drohne eignet sich damit insbesondere, um in Wäldern zwischen Bäumen oder in Städten zwischen Gebäuden zu fliegen.

Mitte Oktober 2020 war es soweit: Mit dem Vorbeiflug an der Venus gelang der Weltraumsonde namens BepiColombo ein erstes wichtiges Manöver auf ihrer siebenjährigen Reise zum Merkur. Insgesamt wird sie die Venus zweimal und Merkur sogar sechsmal kreuzen und damit ihre Geschwindigkeit drosseln. Im Dezember 2025 soll die Raumsonde ihre endgültige Umlaufbahn um den Merkur erreichen.

Seegurken-Kolonien bestehen aus tausenden von Tieren, die blau-grün leuchtend frei im Wasser schweben. Hunderte von Organismen besitzen die Fähigkeit, Licht zu produzieren, doch die meisten sind nur entfernt mit Wirbeltieren verwandt. Nicht so die Seegurken, denn sie verfügen über ein Herz und ein Hirn. Forschende haben nun das Gen entdeckt, das für das Leuchten dieser komplexen Tiere verantwortlich ist.

Die Meeresmündung des russischen Flusses Uda ist ein tückischer Ort, bei Ebbe zieht sich das Meer bis zu zwei Kilometer zurück. Dort strandeten jüngst drei Beluga-Wale. In der Kälte schien die Lage aussichtslos, doch glücklicherweise eilte der zuständige staatliche Inspektor zur Hilfe. Mehrere Stunden lang verscheuchte er hungrige Vögel und versorgte die Wale mit Wasser. Um Mitternacht kam die Flut, sodass die Wale zurück ins Meer schwimmen konnten.

In der Medizin ist die Transplantation von lebendigem Gewebe eine heikle Angelegenheit. Es braucht viel Fingerspitzengefühl und Zeit, um mit den Zellen zu hantieren, ohne sie zu beschädigen. Doch Forschende haben nun eine neue Methode entwickelt, die den Prozess vereinfacht. Dabei liessen sie sich von den Saugnäpfen der Oktopusse inspirieren. Denn mit kleinen Druckveränderungen in ihren Saugnäpfen können die Tiere Gegenstände aller Formen aufheben.

Der Ruf dieses Blauwals klingt ein bisschen wie ein Nebelhorn. Damit signalisiert er, dass es Zeit ist, für den Winter in die Brutgebiete aufzubrechen. Dabei singt der Wal tagsüber. Ganz anders während der Fütterungszeit im Sommer. Hier frisst er am Tag und singt ausschliesslich in der Nacht. Dieses saisonale Signal entdeckten Forschende per Zufall, indem sie Unterwasseraufnahmen aus der kanadischen Monterey Bay auswerteten.

Mit ihrem sogenannten U-Shift bringen Forschende des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt frischen Wind in die Mobilitätbranche. Neu an ihrem Ansatz ist, dass das Auto aus zwei Modulen besteht: Dem eigentlichen Fahrzeug, auch Driveboard genannt, und einer Kapsel. Diese Kapsel gibt es in verschiedenen Versionen – etwa um Güter oder Menschen zu transportieren – und kann beliebig auf- und abgeladen werden.

Auf einem grossen Feld in zürcherischen Reckenholz stehen 42 Flugkäfige für Wildbienen. Hier untersuchen Forschende der Agroscope, ob gut ernährte Wildbienen besser mit Belastungen durch Pflanzenschutzmittel umgehen können. Der Versuch ist Teil eines mehrjährigen Projekts, an dem 42 Partnern aus ganz Europa beteiligt sind. Die Erkenntnisse sollen helfen, die Bienen und ihre wichtige Leistung als Bestäuber in Zukunft besser zu schützen.

Er soll den lang ersehnten Durchbruch in der Fusionstechnologie bringen: der Kernreaktor ITER. Vor kurzem wurde mit dem Bau im französischen Saint-Paul-lés-Durance begonnen. Hier soll nach dem Vorbild der Sonne aus Wasserstoffgas unbegrenzt sauberer Energie entstehen. Das Herzstück des Reaktors ist ein Magnetring, in dem ultraheisses Wasserstoffplasma – mit Temperaturen von 100 Millionen Grad Celsius – zirkuliert.

Am Nordpol des Saturns tobt ein massiver Sturm. Ganz anders als auf der Erde ist dieser aber nicht spiralförmig, sondern sechseckig – eine Form, die Wissenschaftlern seit Jahrzehnten Rätsel aufgibt. Doch nun sind Astrophysiker der Lösung einen Schritt näherkommen. Ihre 3D-Simulation der Saturn-Atmosphäre zeigt: Es gibt viele kleinere Stürme, die den Jetstream am Nordpol einklemmen und ihn dadurch womöglich in eine eckige Form ziehen.

Wenn Meeresschmetterlinge mit ihren winzigen Flügeln flattern, sieht es aus als würden sie tanzen. Dass jede dieser Schneckenarten dabei ihre eigene Technik hat, zeigen Zeitlupen-Aufnahmen nun erstmals. Während die einen gerade schwimmen, rucken die anderen hin und her. Ganz abhängig davon, wie gross das Schneckenhaus ist und welche Form es hat. Die Erkenntnisse könnten als Inspiration für neue Unterwasserroboter dienen.

Fast zwei Jahre lang umkreiste die amerikanische Raumsonde OSIRIS-Rex den Asteroiden Bennu, um sich auf eine Landung vorzubereiten. Am 21. Oktober war es soweit, die Sonde setzte für wenige Sekunden auf. Dabei blies sie Stickstoff auf die Oberfläche, um Steine und Staub aufzuwirbeln und diese mit einem Filter einzusaugen. Wie viel Material die Sonde sammeln konnte, ist noch nicht bekannt.

Mit sogenannten SQUIDs lassen sich kleinste Magnetfelder messen. Diese Instrumente nutzen Ärzte beispielsweise, um Gehirnaktivitäten darzustellen. Nun ist es Physikern der Universität Basel gelungen, eines der kleinsten je hergestellten SQUIDs zu bauen. Dies erreichten sie, in dem sie mehrere Materialien übereinanderschichteten. Insgesamt ist das Messgerät etwa 10 Nanometer dick, also rund ein Tausendstel eines menschlichen Haars.

Das Mastodon ist seit rund 11 000 Jahren ausgestorben. Davor gehörte es aber zu den grössten lebenden Landtieren auf der Erde und war sehr reisefreudig. Die Tiere zogen während der wärmeren Perioden des Pleistozäns, das vor etwa 2,6 Millionen Jahren begann, jeweils nach Norden. Denn in den zuvor gefrorenen Regionen entstanden neue Wälder und Feuchtgebiete, die den Mastodonten neue Nahrungsquellen boten.

Gerade einmal drei Wochen alt sind junge Kegelrobben, wenn ihre Mutter sie verlässt. Von da an müssen sie selber lernen, zu schwimmen und Futter zu suchen. Mithilfe von GPS-Sendern konnten Meeresbiologen Robbenwelpen nun erstmals auf ihrem Weg rund Schottland und Wales verfolgen. Eine interessante Entdeckung: Weibchen tauchen lieber im seichten und Männchen im tiefen Wasser.

Das Rückenmark ist ein essenzieller Teil des zentralen Nervensystems – und hat etwa einen Durchmesser von 1,5 Zentimetern. Doch das Rückenmark im Detail zu erforschen, ist schwierig, denn es ist von den Wirbeln umgeben. Forschende der EPFL haben nun einen Weg gefunden, in einem funktionellen MRI alle Störfaktoren auszublenden und so das Rückenmark sichtbarer zu machen. Das könnte helfen, Verletzungen im Rückenmark künftig besser zu erkennen.

Im Versuchsstollen Hagerbach setzen Forscher der Empa die Batteriezellen eines Elektroautos in Brand: Es knallt, Flammen zischen, der Raum füllt sich mit Russ. Der Brand setzt Schadstoffe frei, die gefährlich und unter Umständen tödlich sind – jedoch nicht gefährlicher, als bei Autos mit konventionellem Antrieb. Ein Problem stellt das Löschwasser dar, es ist hochgiftig. Auch der Russ an den Wänden enthält Schwermetalle, die starke allergische Reaktionen auslösen können.

Schimpansen sind Experten im Termiten fischen: Mit einem steifen Stock bohren sie ein Loch in ein Termitennest. Danach verwenden sie einen zweiten, biegsamen Stock, um die Insekten aus ihrem Bau zu fischen. Dies ist die komplexeste Verwendung von Werkzeug im Tierreich. Sie könnte Auskunft darüber geben, wie die ersten Werkzeuge der Menschen aussahen. Diese waren vermutlich nicht aus Stein, sondern ebenfalls aus pflanzlichen Materialien.

Früher war Bier sehr sauer. Für diesen Geschmack sorgten verschiedene Bakterien, unter anderem wilde Hefen. Sie gerieten durch die teils jahrelange, offene Lagerung ins Bier. Doch nach der Erfindung der Pasteurisierung verabschiedeten sich die meisten Brauereien von dieser Art des Bierbrauens. Nicht so in Belgien. Dort hat das Sauerbier noch immer Tradition. Forschende wollen nun herausfinden, was genau den Geschmack des Sauerbiers ausmacht.

Tim Orr entnimmt hier gerade über 1000 Grad heisse Lava von der Ostflanke des Kilauea, dem aktivsten Vulkan der Welt. Seit Jahrzenten bricht der Vulkan immer wieder aus und stösst dabei unter allen aktiven Vulkanen am meisten Magma aus. Um die Chemie der Lava genauer zu erforschen, nehmen Wissenschaftler des Hawaiianischen Vulkanobservatoriums regelmässig Proben. Dafür tauchen sie einen langen Geologen-Hammer in die frische Lava und lassen diese in einem Eimer voll Wasser abkühlen.

Was wäre passiert, wenn die Mondlandung 1969 anders gelaufen wäre? Das Video «In Event of Moon Disaster» zeigt eine Ansprache, die der damalige US-Präsident Richard Nixon in diesem Falle gehalten hätte. Doch die Rede wurde nie aufgenommen – das Video ist computergeneriert. Es wurde in einer Zusammenarbeit von Medienkünstlern und KI-Firmen entwickelt. Die Ansprache basiert auf dem historischen Entwurf der Rede für den Fall eines Desasters.

Mit Unterwasser-Robotern untersuchen Forschende das Verhalten der bedrohten Mittelmeer-Pottwale. Die Roboter zeichnen Klick-Geräusche auf, die die Wale zur Kommunikation aber auch zur Echoortung bei der Jagd nutzen. Manche Walgruppen jagen bereits früh morgens, während andere diese Zeit meiden. Grund dafür ist vermutlich, dass die Pottwale ihre Jagdgewohnheiten an die Verfügbarkeit von Beutetieren anpassen.

Schlangen sind Kaltblüter: Je kälter es ist, desto langsamer werden sie. Wie langsam genau, haben amerikanische Forschende bei den hochgiftigen Grubenottern untersucht. Aber anstatt wie erwartet bei einem Temperaturunterschied von 20 Grad rund 75 Prozent langsamer zu sein, büssten die Jäger in einer Verteidigungssituation gerade einmal 25 Prozent ihrer Geschwindigkeit ein. Das könnte durch eine Art Gummizug im Körper erklärt werden.

Als der Komet namens Neowise Mitte August durch das innere Sonnensystem raste, sah er aus wie ein schmutziger Schneeball. Von blossem Auge konnte man ihn von der Erde aus beobachten. Nahaufnahmen zeigen, wie die Gase wegen der Rotation des Kometen spiralförmig entwichen – ähnlich, wie das Wasser aus einem sich drehenden Gartenschlauch. Die gezeigte Zeitraffersequenz von wenigen Sekunden dauerte in Echtzeit rund anderthalb Stunden.

Am Startpunkt des Boston-Marathons sammeln sich immer wieder Gruppen, um gemeinsam zur Ziellinie zu laufen. Dabei bewegen sich die Gruppen auf eine ganz besondere Art. Physiker konnte diese Bewegungen erstaunlich akkurat mit einem angepassten Modell berechnen und vorhersagen, das sonst für die Bewegung von Flüssigkeiten verwendet wird. In Zukunft könnte das dabei helfen, Gruppenbewegungen in Notsituationen zu verstehen, um tödliche Unfälle zu verhindern.

Von leuchtend rot-orange und mit blauen Kringeln, bis zu matschbraun und kaum von ihrer Umgebung zu unterscheiden: Oktopusse sind unglaublich divers. Es gibt sie in winzig klein mit gerade mal 1,5 Zentimetern, aber auch in riesig mit bis zu neun Metern Grösse und 300 Kilogramm Gewicht. Die etwa 300 bekannten Arten der achtarmigen Kopffüsser sind für Wirbellose nicht nur ausgesprochen intelligent, sondern auch wahre Meister der Tarnung.

Da sage noch einer, Wissenschaftler seien langweilig. Sie können auch unterhaltsam sein – ganz ohne Fachjargon, verständlich und mithilfe von Tanz, wie es der Preis des Dance-Your-Ph.D.-Wettbewerbs zeigt. Die diesjährige Gewinnerin Antonia Groneberg hat ihre Arbeit mit Zebrafischlarven tänzerisch umgesetzt. Aber auch die Videos der anderen drei (https://dance.land/12th-annual-dance-your-phd-contest/) Fachbereiche Biologie, Chemie und Physik sind ähnlich sehenswert.

Erst unter dem Mikroskop zeigt sich, was die etwa einen Millimeter grossen Würmer so besonders macht. Die Kleinen sind nicht nur durchsichtig, sie bestehen auch immer aus einer ganz genauen Anzahl von Zellen. Männchen aus 1031, Hermaphroditen aus 959. Forschende haben den Wurm nun so genetisch verändert, dass Membran-Proteine unter UV-Licht leuchten. Sie sahen dabei, dass viele dieser Proteine nicht statisch sind, sondern durch die Membran wandern.

Die asiatische Schmuckbaumnatter lebt und jagt vor allem in Bäumen. Wenn sie diese wechseln will, so nimmt sie den direkten Weg und fliegt. Damit Flüge von über zehn Metern möglich werden, bewegt sie sich in alle Richtungen schlingernd. Forschende haben ihren Flug analysiert und fanden dabei heraus, dass dieses unkoordiniert aussehende Herumwackeln keineswegs willkürlich ist, sondern ihr dabei hilft, zielgerichtet durch die Luft zu gleiten.

Als vor 65 000 Jahren die ersten Menschen nach Australien kamen, war der Meerespiegel etwa 80 Meter tiefer. So konnten sie auf Flächen siedeln, die heute zum Meeresgrund gehören. Australische Forschende haben nun in Murujuga an der Westküste zwei Orte entdeckt, an denen hunderte Aborigine-Steinkunstwerke seit etwa 7000 Jahren lagerten. Da die Steinrelikte kaum durch den Sand abgeschliffen wurden, gehen die Forschenden davon aus, dass beide Plätze früher einmal Siedlungsorte oder Versammlungsstätten waren.

Forschende haben herausgefunden, dass in einer Tiefe zwischen 200 und 1000 Metern schon gegen Ende des Jahrhunderts die Erwärmung bis zu elfmal schneller sein wird als aktuell an der Meeresoberfläche. Das ist für viele Meerestiere in diesen Tiefen besonders schlimm, denn sie reagieren sehr empfindlich auf Temperaturänderungen. Immer mehr Arten werden in Richtung der Pole wandern müssen, um zu überleben – so auch der Rosa Froschmaulfisch.

Power Loop, Mattyflip, Barrel Roll. Tönt kompliziert – ist es auch! Es sind die Namen verschiedener Flugmanöver, die mit einer Drohne ausgesprochen schwierig sind. Bis anhin waren nur wenige in der Lage, solche Kunststücke per Fernsteuerung zu vollbringen. Dank einer Methode der Universität Zürich braucht es nun aber nur noch etwas Talent am Computer: Ein Programm lässt die Drohnen präziser und agiler fliegen als je zuvor.